Son arrivée en sélection est passée plutôt inaperçue, fin mars 2007. Le milieu de Chelsea est en effet convoqué en même temps que les deux grands espoirs de la génération 1987, le Lyonnais Karim Benzema et le Marseillais Samir Nasri, ainsi que le Gunner Abou Diaby. Lassana Diarra fait ses débuts le 24 mars en Lituanie, aux côtés de Claude Makelele, son partenaire en club.
Interrogé quatre jours plus tôt pour l’émission Tout le sport sur France 3, il assure, à 21 ans, savoir gérer la pression. Ses premières années le laissent à penser, mais Lass ne sera pas aligné une seule fois à l’Euro 2008. En 2010, il jette l’éponge lors du stage en altitude à Tignes juste avant la Coupe du monde, victime d’une crise de drépanocytose. Puis il disparaît de la circulation pendant trois ans. Didier Deschamps l’appelle une première fois à l’automne 2012, mais il est à nouveau forfait pour des douleurs au dos. Il revient en octobre 2015, à la faveur d’un retour spectaculaire en Ligue 1 à l’OM. En mai 2016, il est dans la liste des 23 pour l’Euro, mais déclare à nouveau forfait au tout dernier moment pour des douleurs au genou.
Le 1er août 2018, il a annoncé tirer un trait sur l’équipe de France. Ce n’est que la deuxième fois de sa carrière, après une première en mars 2013. Mais, à 33 ans, c’est très certainement la dernière.
